本帖最后由 twq19810302 于 2023-1-4 13:48 編輯 + J) F1 e9 x& i- V) u! _
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2021年美國全國廣播公司財經(jīng)頻道刊登了一則特殊的報道，指出全球沙子不夠用了，正在面臨沙子短缺的危機。因為在過去的20多年當(dāng)中，全球沙子的使用量激增，大約是從前的兩倍。在這種情況下，沙子的消耗量遠遠超過自然增長量。
( A ?0 X- c, K! L( U4 _2 X那么，為什么會出現(xiàn)“沙子危機”呢？沙子到底有什么用？沙子危機又將會帶來什么影響？該如何才能度過危機呢？
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為什么會出現(xiàn)“沙子危機”？眾所周知，隨著人類欲望的不斷膨脹，我們對地球上各種資源的消耗早已超出了預(yù)期。在頻頻被爆出水危機、石油危機的時候，大家都還沒想到一種看起來“隨處可見”的資源，便也陷入了資源危機。 好在陸地上的沙漠還是相當(dāng)多的。根據(jù)目前的統(tǒng)計資料來看，全世界的沙漠及荒漠地區(qū)，占地面積約為4800萬平方公里，差不多占到了陸地總面積的1/3。并且，隨著自然環(huán)境和人為因素的影響，沙漠的面積還在不斷擴大。 3 E0 W' d% }- ]
. L6 j/ z+ D! x: c( f N- [) q全球沙漠分布的主要位置 4 m7 g/ y( n( f. p1 @3 m) J
以大家最熟悉的撒哈拉沙漠來說，它的覆蓋面積超過350萬平方英里，而這些年它還一直在擴大自己的領(lǐng)地，夏季擴張方向以南部為主，冬天則以北部為主。 據(jù)《氣候雜志》（Journal of Climate）新近發(fā)表的研究顯示，在自然氣候變化與全球變暖的雙重作用下，撒哈拉沙漠面積在過去一個世紀(jì)擴大了10%。
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撒哈拉沙漠的面積不斷擴大 q+ m+ w" S' S1 ^" j D5 }
由此可見，按照沙漠的基數(shù)和不斷擴大的勢頭，沙子不應(yīng)該出現(xiàn)危機才對，甚至有些“取之不盡，用之不竭”的意味。 但實際上，沙漠當(dāng)中的沙子并不在可利用的范疇之內(nèi)。一般來說，我們可以將世界上的沙子分為沙漠沙、海沙和河沙，這三種沙子的占比有著很大的差異，以河沙為例，它就是“沙子三兄弟”當(dāng)中數(shù)量最少的。 可同時，河沙卻也是需求最多，利用率最高的。它常常被人們拿來造橋、建房、修路，是這些工程當(dāng)中的基礎(chǔ)必需品。
3 g8 }; z3 U$ j! K) Y根據(jù)資料來看，過去這些年，人類僅僅在建筑工程方面，每年消耗的沙子就達到了500億噸左右。畢竟在城市化進程不斷加快的趨勢之下，建造高樓大廈和各類基礎(chǔ)設(shè)施，都需要大量的河沙。 法國導(dǎo)演丹尼斯·德斯特拉克在紀(jì)錄片《沙戰(zhàn)》當(dāng)中給出了這樣的數(shù)據(jù)；“建造一座普通住宅需要200噸沙子，修建1公里高速公路所需的沙子量是3萬噸，建造一座核電站所需的沙子量是1200萬噸。”
/ h' v% c; r) c7 B) _# L在這種情況下，有人結(jié)合當(dāng)下世界沙子的消耗量，對沙子的未來做出了預(yù)測，指出照這個速度消耗下去，本世紀(jì)中葉，沙子就徹底不夠用了。 值得一提的是，除了建筑工程需要大量的沙子，芯片和玻璃制造業(yè)也需要沙子。隨著這兩種東西的需求越來越大，沙子的缺口自然也變得越來越大。以芯片為例，大家智能手機、電腦之類的電子產(chǎn)品當(dāng)中的硅，基本都是從沙子中提取出來的。
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沙子是如何變成芯片的
6 d0 @6 L9 D7 _- h! J就這樣，不起眼的沙子甚至成為了國際上最搶手的物資之一，就連居住在沙漠腹地的人都在瘋狂的購買沙子，比如如今的世界第一高樓哈利法塔，建造它使用的沙子就大多來自澳大利亞。 這時有人可能會疑惑，難道人類就不能用海沙和沙漠沙來代替河沙嗎？為什么就一個勁兒的盯著河沙用呢？ : }, Z2 w2 d; }$ I a' _
為什么不尋找“河沙”替代品 ？這是因為海沙和沙漠沙的多個性質(zhì)與河沙有著顯著的區(qū)別，比如海沙當(dāng)中往往含有大量的硫化物、硫酸鹽、氯化鈉等等，這些物質(zhì)會破壞鋼筋的鈍化膜，甚至讓其銹蝕，進而導(dǎo)致混凝土開裂。由此可見，是無法讓它替代河沙，成為建筑用沙的。 : Q' e! M4 Q/ z' b. |( @; R! a
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海沙當(dāng)中有大量的硫化物，它的品質(zhì)不足以成為建筑用沙
, c. M2 j' y Y+ J5 F: F6 b再來看沙漠沙，它的顆粒太小了，每粒直徑基本都在0.16毫米以下，不符合建筑用沙的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，沙漠沙的雜質(zhì)也明顯更多，畢竟沒有流水的沖刷和篩選。正因如此，即使坐擁大量沙漠沙的阿拉伯國家，想造房子也得從其他國家進口沙子。
* q+ v9 a" R& t/ O6 N綜上所述，世界上的海沙、沙漠沙再多都無濟于事，它們的存在并不會緩解沙漠危機。所以，想利用“沙子”來替代“沙子”，基本是沒戲了。 那么，“河沙”的危機到底會帶來怎樣的影響？
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沙子危機帶來的影響若是以我國為例，根據(jù)砂石骨科數(shù)據(jù)中心發(fā)布的報告來看，2021年我國砂石骨料的需求量達到了178.94億噸。再結(jié)合2012年開始的數(shù)據(jù)來看，砂石骨料的需求量平均在180億左右浮動。很顯然，這個數(shù)量已經(jīng)占到全球沙子的36%左右了。 4 A7 e& |3 ^# R: l4 \- \8 E
7 _4 ?. i/ |; W4 q* n; K8 _中國砂石骨料的需求量在180億噸左右
5 D0 Z: ^0 I N+ g因此沙子危機對我國的影響還是比較大的，起碼從“基建”方面來說，沙子具有不可替代的作用。再加上芯片制造和新冠疫情的肆虐，就讓沙子的需求迎來了新的高峰。 對此美國雪城大學(xué)土木與環(huán)境工程教授肖芭·巴蒂亞表示，“人們不理解或者說認(rèn)識不到（沙子的）短缺問題，不止在于建設(shè)……沙子也被用于制造智能手機、 電視屏幕、太陽能電 板和其他電子產(chǎn)品。”
大家可能不理解，為什么新冠疫情的肆虐會加重沙子的危機。這是因為制作盛放新冠疫苗的玻璃瓶，都需要沙子的參與。在這種情況下，沙子的消耗自然就變得更多了。
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! e' [9 V( r) u! x2 w盛放新冠疫苗的玻璃瓶也是沙子制造的
$ B; O( W% y9 U+ O( O# ?那么，我們?nèi)绾尾拍芸朔@一難題呢？該怎么辦？ : ?. u5 N+ ?; f; p" K5 i
該怎么度過這場危機呢？為了緩解世界沙子危機，人們開始嘗試使用人工制砂的方法，來填補一些漏洞。根據(jù)資料來看，如今的人工制砂，會用到多個專用的工具，比如振動給料機、顎式破碎機、洗砂機、圓振動篩等等。 人工制砂使用的原材料一般是廢棄的鵝卵石和建筑垃圾，這就意味著原材料比較容易尋找。并且若是以建筑垃圾為材料的話，還算是“廢物利用”，比較的環(huán)保。 ( y0 f D+ w/ P
5 }! w: j. K/ ?- P, U8 {: `$ r人工制砂的基礎(chǔ)工具和流程 . d7 f. C4 W) x+ t$ E+ l' `8 E$ n' K& [- l
當(dāng)然，雖然人工制砂的技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，但是想用人工制砂完全替代河沙還是很難，畢竟需求量擺在那里。 為此，人們開始尋求更多的出路，大多都是從原材料上入手的。比如部分國家開始考察不同地區(qū)沙漠沙質(zhì)量，試圖篩選出粒徑比較大的那些，然后通過特殊的工藝處理，將其“純化”，使它符合建筑用沙的標(biāo)準(zhǔn)。
8 R" S; r% }5 Z/ i1 t; I此外，英國劍橋大學(xué)專門研究混凝土結(jié)構(gòu)的教授約翰·奧爾，還提出了一個頗具創(chuàng)新性的想法，那就是將塑料垃圾進行分類、清潔、切碎和壓縮處理之后，使其變成沙子的替代品。 這樣的話，不僅解決了垃圾過量的問題，也解決了全球沙子短缺的危機。
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有科學(xué)家提議將塑料垃圾改造成沙子的替代品 : I, e" y' Y# V3 _+ f9 O
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發(fā)表于 2023-1-4 13:47:06
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